آشنایی با منطق فازی بخش اول

آشنایی با منطق فازی بخش اول

مفاهيم نادقيق بسياري در پيرامون ما وجود دارند که آنها را به صورت روزمره در قالب عبارتهاي مختلف بيان مي کنيم. به اين جمله دقت کنيد  " هوا خوب است." هيچ کميتي براي خوب بودن هوا مطرح نيست تا آن را اندازه بگيريم بلکه اين يک حس کيفي است.  در واقع مغز انسان با در نظر گرفتن عوامل گوناگون و بر پايه تفکر استنتاجي جملات را تعريف و ارزش گذاري مي نمايد که الگوبندي آنها به زبان و فرمولهاي رياضي اگر غير ممکن نباشد کاري بسيار پيچيده خواهد بود. منطق فازي فناوري جديدي است که شيوه هايي را که براي طراحي و مدل سازي يک سيستم نيازمند رياضيات پيچيده و پيشرفته است، با استفاده از مقادير زباني و دانش فرد خبره جايگزين مي سازد.

اگر از ما پرسیده شود منطق فازي چیست شاید ساده ترین پاسخ بر اساس شنیده ها این باشد که یک نوع منطق است که روش هاي نتیجه گیري در مغز بشر را جایگزین می کند .مفهوم منطق Fuzzy Theory یا فازي توسط دکتر لطفی زاده ، پروفسور دانشگاه کالیفورنیا در برکلی، ارائه گردید و نه تنهابه عنوان متدولوژي کنترل ارائه شد بلکه راهی براي پردازش داده ها، بر مبناي مجاز کردن عضویت گروهی کوچک به جاي عضویت گروهی دسته اي ارائه کرد .به جهت نارسا ونا بسنده بودن قابلیت کامپیوتر هاي ابتدایی تا دهه 70 این تئوري در سیستم هاي کنترلی به کار برده نشد.

پروفسور لطفی زاده اینطور استدلال کرد که بشر به ورودیهاي اطلاعاتی دقیق نیازي ندارد بلکه قادر است تا کنترل تطبیقی را به صورت بالایی انجام دهد.پس اگر ماکنترل کننده هاي فیدبک را در سیستم ها طوري طراحی کنیم که بتواند داده هاي مبهم را دریافت کند، این داده ها میتوانند به طور ساده تر و موثرتري در اجرا به کار برده شوند .

درست مثل کاري که در هنگام دوش گرفتن انجام می دهیم: در صورتی که آب خیلی سرد یا خیلی گرم باشد بدون اینکه از درجه دقیق آب اطلاعی داشته باشیم تنها بر اساس پردازش انجام شده در مغز به کمک دریافت دماي هوا از طریق حسگرهاي پوست با کمی سختی کشیدن آب را به سرعت به دماي دلخواه در می آوریم یا آنکهمیتوانیم در یک اتاق به اشیاءگوناگونی نگاه کنیم وتصمیم بگیریم کدامیک بیشتر شبیه صندلی است ویا به مردم نگاه کرده و بگوییم کدامیک شبیه جان وین ویا کدامیک بیشتر شبیه گاندي است.

منطق فازي قادر به تقلید اینگونه رفتارها اما با سرعت بسیار بالایی است.از طرفی باید به این نکته هم توجه کنیم که تمامی سیستم هاي طبقه بندي ساخته ذهن انسان هستند و برچسب درست تا زمانی به یک سیستم طبقه بندي نسبت داده میشود که سیستم کنترلی دیگر آن را رد نکند مثلا در تئوري نسبیت دیگر درست نیست بگوییم زمین دور خورشید میگردد پس خورشید هم دور زمین می گردد! یا به عنوان مثال دیگر، کشف موجودي عجیب در استرالیا که پلاتی پوس نامیده می شودو بر خلاف پستانداران دیگر همانند خزندگان تخم میگذارد و جوجه هاي جوان را شیر می دهد! با این تعاریف می توان گفت که منطق فازي یک تکنولوژي کنترلی بسیار قدرتمند است که به جاي ساختن یک حصار در اطراف یک طبقه بندي سعی دارد آن را به گونه اي توصیف کند که به ایده نزدیک تر است.

در جهان واقعيات، بسياري از مفاهيم را آدمي به صورت فازي ) fuzzy به معناي غير دقيق، ناواضح، و مبهم درک مي کند و به کار مي بندد. هر چند کلمات و مفاهيمي همچون گرم، سرد، بلند، کوتاه، پير، جوان، و نظائر اينها به عدد خاص و دقيقي اشاره ندارند، ذهن انسان با سرعت و با انعطاف پذيري شگفت آوري همه را مي فهمد و در تصميمات و نتيجه گيريهاي خود به حساب مي گيرد. اين، در حاليست که ماشين فقط اعداد را ميفهمد و اهل دقّت است. اهداف شيوه هاي نو در علوم کامپيوتر آنست که اولا رمز و راز اينگونه تواناييها را از انسان بياموزد و سپس آنها را تا حد امکان به ماشين ياد بدهد. جهت شروع، بايد به ايجاد و ابداع منطقي تازه و نو دست بزنيم که آن همانا منطق فازي است. در منطق قديم فقط دو حالت داريم سفيد و سياه، آري و خير، روشن و تاريک، يک و صفر، و درست و غلط. قوانين علمي گذشته، مثل رياضيّات، فيزيک و مکانيک نيوتوني، همه براساس اينگونه منطق استوار گرديده اند. پر واضح است که ذهن ما با منطقي ديگر کارهايش را انجام مي دهد و تصميماتش را اتخاذ مي کند.

نکته مهم این است که ما در زندگی روزمره بارها از منطق فازی استفاده می كنيم. واقعيت اين است كه دنيای صفر و يك، دنيايی انتزاعی و خيالی است. به ندرت پيش می آيد موضوعی صددرصد درست يا صددرصد نادرست باشد؛ زيرا در دنيای واقعی در بسياری از مواقع، همه چيز منظم و مرتب سرجايش نيست. منطق فازی جهان بينی بديع و واقع گرايانه ای است كه به اصلاح شالوده منطق علمی و ذهنی بشر كمك شايانی كرده است.